KR20200105883A - Interposer substrate, MEMS-device and corresponding manufacturing method - Google Patents

Interposer substrate, MEMS-device and corresponding manufacturing method Download PDF

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KR20200105883A
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Abstract

본 발명은, 인터포저 기판, MEMS-장치 및 상응하는 제조 방법에 관한 것이다. 인터포저 기판(1)에는, 전면(VS) 및 후면(RS); 후면(RS)으로부터 출발하여 제1 깊이(t1)까지 연장되는 공동(K1a, K1b); 관통 개구(V); 및 공동(K1a, K1b)과 관통 개구(V) 사이에 배열되어 있고 후면(RS)으로부터 출발하여 제2 깊이(t2)까지 후면(RS)에 대하여 하강된 하강 영역(ST1, ST2);이 제공되어 있으며, 이 경우 제1 깊이(t1)는 제2 깊이(t2)보다 깊다.The present invention relates to an interposer substrate, a MEMS-device and a corresponding manufacturing method. The interposer substrate 1 includes: a front surface VS and a rear surface RS; Cavities K1a and K1b extending from the rear surface RS to a first depth t1; Through opening (V); And descending regions ST1 and ST2 arranged between the cavities K1a and K1b and the through opening V and lowered with respect to the rear surface RS to a second depth t2 starting from the rear surface RS. In this case, the first depth t1 is deeper than the second depth t2.

Description

인터포저 기판, MEMS-장치 및 상응하는 제조 방법Interposer substrate, MEMS-device and corresponding manufacturing method

본 발명은, 인터포저 기판, MEMS-장치 및 상응하는 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an interposer substrate, a MEMS-device and a corresponding manufacturing method.

임의의 마이크로 기계 장치 및 시스템에 적용 가능하지만, 본 발명 및 본 발명의 기초가 되는 문제점은 마이크로 미러 장치를 참조하여 설명된다.Although applicable to any micromechanical device and system, the present invention and the problem underlying the present invention are described with reference to a micromirror device.

상응하는 구동부를 갖는 마이크로 미러 장치는, 예를 들어 DE 10 2012 219 591 A1호, DE 10 2010 062 118 A1호 및 WO 2013/091939 A1호로부터 공지되어 있다.Micromirror devices with corresponding driving parts are known, for example, from DE 10 2012 219 591 A1, DE 10 2010 062 118 A1 and WO 2013/091939 A1.

WO 2004/017371 A2호는, MEMS-장치용 인터포저 기판 및 상응하는 제조 방법을 기술하고 있다.WO 2004/017371 A2 describes an interposer substrate for MEMS-devices and a corresponding manufacturing method.

공지된 마이크로 미러 장치는, 구동 액추에이터를 기계적으로 그리고 밀폐 방식으로 덮는, 후면(마이크로 미러로부터 멀리 떨어진 측)에 있는 캡핑 웨이퍼를 갖는다. 상기 캡핑 웨이퍼는 마이크로 미러의 이동 자유도를 보장하기 위한 공동, 및 구동 액추에이터의 견고성을 보장하는 스토퍼를 갖는다.Known micromirror devices have a capping wafer on the back side (the side away from the micromirror) that mechanically and hermetically covers the drive actuator. The capping wafer has a cavity for ensuring the degree of freedom of movement of the micromirror, and a stopper for ensuring the rigidity of the driving actuator.

이동 자유도를 위한 공동, 및 상기와 같은 전자기 구동 액추에이터 또는 PZT 구동 액추에이터의 스토퍼는, 통상적으로 DRIE-에칭 공정에 의해서 제조된다(Deep Reactive Ion Etching). 이와 같은 시간 제어된 에칭 공정은 전형적으로 +/- 15%의 제조 공차와 결부되어 있다. 스캔 필드(scan field)가 큰 미러의 경우에는, 예를 들어 500㎛의 큰 에칭 깊이가 결과적으로 나타난다.The cavity for the degree of freedom of movement, and the stopper of such an electromagnetic drive actuator or PZT drive actuator, are typically manufactured by a DRIE-etching process (Deep Reactive Ion Etching). This time controlled etching process is typically associated with a manufacturing tolerance of +/- 15%. In the case of a mirror with a large scan field, a large etch depth of, for example, 500 μm appears as a result.

또한, 마이크로 미러 장치의 경우에는, 이미지 내에서의 직접적인 반사를 피하기 위한 밀폐형 하우징 및 경사진 윈도우가 요구되었다. 이와 같은 요구는, 일종의 제조 기술적인 도전이며, 예컨대 웨이퍼 내의 이동 자유도를 위한 공동 및 스토퍼 또는 비스듬한 윈도우와 같은 특수한 제조 단계들은 기밀성 및 유리 표면의 무결함성을 위태롭게 한다.In addition, in the case of a micro-mirror device, a sealed housing and an inclined window are required to avoid direct reflection in the image. This requirement is a kind of manufacturing technical challenge, and special manufacturing steps such as cavities and stoppers or beveled windows for freedom of movement in the wafer, for example, endanger the hermeticity and integrity of the glass surface.

본 발명은, 청구항 제1항에 따른 인터포저 기판, 청구항 제5항에 따른 MEMS-장치 및 청구항 제10항에 따른 상응하는 제조 방법을 제공한다.The invention provides an interposer substrate according to claim 1, a MEMS-device according to claim 5, and a corresponding manufacturing method according to claim 10.

바람직한 개선예들은 개별 종속 청구항들의 대상이다.Preferred refinements are the subject of the individual dependent claims.

본 발명의 기초가 되는 아이디어는, 이동 자유도를 위한 하나 이상의 후방 공동 및 액추에이터의 스토퍼를 위한 하나 이상의 후방 하강 영역을 제공하는 인터포저 기판을 제안한다. 또한, 간단한 일 공정 단계에서는, MEMS-장치를 위한 액세스 개구로서 이용되는 관통 개구의 형성이 가능하다.The idea underlying the invention is to propose an interposer substrate that provides at least one rear cavity for freedom of movement and at least one rear lowering area for the stopper of the actuator. Also, in one simple process step, it is possible to form through openings that are used as access openings for MEMS-devices.

본 발명에 따르면, 이와 같은 모든 기능들은 단 하나의 인터포저 기판 내에서 실현될 수 있다. 인터포저 기판의 제조 방법은, 이동 자유도를 위해 수 마이크로미터의 작은 공차를 갖는 웨이퍼 두께를 활용할 수 있으며, 이로써 에칭 시간 및 그 결과로 제조 공정의 비용을 감소시킨다.According to the present invention, all of these functions can be realized in only one interposer substrate. The manufacturing method of the interposer substrate can utilize a wafer thickness with a small tolerance of several micrometers for freedom of movement, thereby reducing the etching time and consequently the cost of the manufacturing process.

하강 영역(들)에 의해 정의된 정지 평면은 임의의 깊이 및 임의의 설계 자유로써 제조될 수 있다. 관통 개구도 마찬가지로 기계적인 구조의 이동 자유도를 위한 공간을 형성할 수 있다. 예를 들어 20㎛의 정지 깊이를 실현하기 위해서는, 이와 같은 20㎛의 에칭이 단 하나의 필수적인 생산 단계이다. 이 생산 단계에 의해서는, 매우 작은 공차가 성취될 수 있다. 기판 재료, 예를 들어 실리콘 재료의 원래의 표면에 상응하는 인터포저 기판의 2개의 매끄러운 표면들, 즉 전면 및 후면이 있다. 이와 같은 상황은, 인터포저 기판과 MEMS-장치의 또 다른 구성 요소, 예를 들어 광학 베이스 및 마이크로 미러 사이를 밀폐식으로 연결하기 위한 중요한 전제 조건이다. 제조는 웨이퍼 결합체 내에서 가능하다.The stationary plane defined by the descending area(s) can be manufactured with any depth and any design freedom. The through opening can likewise form a space for freedom of movement of the mechanical structure. In order to realize a stop depth of, for example, 20 μm, such an etching of 20 μm is only one essential production step. With this production step, very small tolerances can be achieved. There are two smooth surfaces of the interposer substrate corresponding to the original surface of the substrate material, eg silicon material, namely the front and the back. This situation is an important prerequisite for the hermetic connection between the interposer substrate and another component of the MEMS-device, for example the optical base and the micromirror. Manufacturing is possible within a wafer assembly.

바람직한 일 개선예에 따르면, 하강 영역은 공동과 관통 개구 사이에 연속적인 전이 영역을 형성한다. 이와 같은 형성은 이용 가능한 자유 공간을 증가시킨다.According to a preferred refinement, the lowering region forms a continuous transition region between the cavity and the through opening. This formation increases the available free space.

또 다른 바람직한 일 개선예에 따르면, 제1 깊이까지 연장되는 복수의 공동들이 제공되어 있다. 이로써는, 복수의 이동 가능한 구조들이 수용될 수 있다.According to another preferred refinement, a plurality of cavities extending to a first depth are provided. Thereby, a plurality of movable structures can be accommodated.

또 다른 바람직한 일 개선예에 따르면, 후면으로부터 출발하여 제2 깊이까지 후면에 대하여 하강된 복수의 하강 영역들이 공동과 관통 개구 사이에 배열되어 있다. 이와 같은 배열은 개별적인 가동 구조에 대한 정확한 매칭을 가능하게 한다.According to another preferred refinement, a plurality of lowering regions lowered relative to the rear surface starting from the rear surface to a second depth are arranged between the cavity and the through opening. Such an arrangement allows precise matching of individual moving structures.

또 다른 바람직한 일 개선예에 따르면, MEMS-기판은 관통 개구 내로 이동할 수 있는 이동 가능한 마이크로 미러 장치를 구비하며, 이 경우 관통 개구는 마이크로 미러 장치의 광 출구 영역으로서 이용된다. 바람직한 방식으로, 제1 가동 구조 및 제2 가동 구조는 마이크로 미러 장치를 위한 구동 요소를 포함하며, 이 경우에는 인터포저 기판 상에 광학 윈도우 장치가 본딩되어 있다. 이로써는, 마이크로 미러 장치를 위한 공간 수요가 적게 유지될 수 있다.According to another preferred refinement, the MEMS-substrate is provided with a movable micro-mirror device that can move into the through opening, in which case the through opening is used as a light exit area of the micro-mirror device. In a preferred manner, the first movable structure and the second movable structure comprise a drive element for the micromirror device, in which case the optical window device is bonded on the interposer substrate. Thereby, the space demand for the micro-mirror device can be kept low.

또 다른 바람직한 일 개선예에 따르면, 마이크로 미러 장치의 하나 이상의 운동 변수, 특히 편향을 검출하기 위한 광학 검출 장치가 인터포저 기판 내에 통합되어 있다. 이와 같은 통합은, 제어 장치를 위해 유용한 구동 작동에 관한 정보의 제공을 가능하게 한다.According to another preferred refinement, an optical detection device for detecting one or more motion parameters of the micromirror device, in particular deflection, is incorporated in the interposer substrate. This integration makes it possible to provide information about the driving operation useful for the control device.

본 발명의 또 다른 특징부들 및 장점들은 각각의 도면을 참고하는 실시예를 참조하여 이하에서 설명된다.
도면부에서,
도 1a 내지 도 1i는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인터포저 기판을 위한 제조 방법의 공정 단계들을 설명하기 위한 개략적인 횡단면도를 도시하고,
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인터포저 기판을 갖는 MEMS-장치의 개략적인 횡단면도를 도시하며, 그리고
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 인터포저 기판을 갖는 MEMS-장치의 개략적인 횡단면도를 도시한다.Further features and advantages of the present invention are described below with reference to an embodiment with reference to each drawing.
In the drawing,
1A to 1I are schematic cross-sectional views for explaining process steps of a manufacturing method for an interposer substrate according to a first embodiment of the present invention,
2 shows a schematic cross-sectional view of a MEMS-device having an interposer substrate according to a second embodiment of the present invention, and
3 shows a schematic cross-sectional view of a MEMS-device having an interposer substrate according to a third embodiment of the present invention.

각각의 도면에서, 동일한 참조 부호는 동일하거나 기능적으로 동일한 요소를 지시한다.In each drawing, the same reference numerals designate the same or functionally identical elements.

도 1a 내지 도 1i는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 인터포저 기판을 위한 제조 방법의 공정 단계들을 설명하기 위한 개략적인 횡단면도이다.1A to 1I are schematic cross-sectional views for explaining process steps of a manufacturing method for an interposer substrate according to a first embodiment of the present invention.

제1 실시예에 따른 제조 방법을 위한 도 1a에 따른 출발점은, 전면(VS) 및 후면(RS)을 갖는 구조화되지 않은 인터포저 기판(1)이다. 예를 들어, 인터포저 기판으로서는 통상적인 Si 미가공 웨이퍼가 사용될 수 있다. 결정 방향은 적용예에 따라 선택될 수 있는데, 예를 들면 110 방향이 선택될 수 있으며, 이 경우 이와 같은 110 방향에서는 이방성 에칭 과정 동안 110 방향으로 정방형의 홀들이 생성된다.The starting point according to FIG. 1A for the manufacturing method according to the first embodiment is an unstructured interposer substrate 1 having a front surface VS and a rear surface RS. For example, a conventional Si raw wafer can be used as the interposer substrate. The crystal direction may be selected according to the application example. For example, the 110 direction may be selected. In this case, in the 110 direction, square holes are generated in the 110 direction during the anisotropic etching process.

계속해서 도 1b를 참조하면, 제1 보호 층(10)이 예컨대 열적 산화에 의해서 또는 SiN의 증착에 의해서 전체 면에 걸쳐 제공된다. 그 다음에, 추후에 제조될 관통 개구(V)를 정의하는 제1 마스크(M1)가 전면(VS)에 제공된다(도 1h 참조).With continued reference to Fig. 1B, a first protective layer 10 is provided over the entire surface, for example by thermal oxidation or by deposition of SiN. Then, a first mask M1 defining a through opening V to be manufactured later is provided on the front surface VS (see Fig. 1H).

이어지는 일 공정 단계에서는, 추후에 제조될 공동의 영역을 정의하는 제2 마스크(M2)가 후면(RS)에 제공된다(도 1e 참조).In a subsequent process step, a second mask M2 defining a region of the cavity to be manufactured later is provided on the rear surface RS (see Fig. 1E).

추가로, 제1 마스크(M1) 및 제2 마스크(M2)의 제공 후에는, 추후의 구조화 단계에서 웨이퍼 에지를 보호하기 위하여, 예를 들어 통상적인 리소그래피에 의해서, 에지 래커 층(MR)을 이용한 에지 코팅이 이루어진다. 그 다음에, 도 1c에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 마스크(M1, M2)가 개방되어 있는 장소에서 전면(VS) 및 후면(RS) 상의 제1 보호 층(10)이 제거된다.In addition, after the provision of the first mask M1 and the second mask M2, an edge lacquer layer MR is used to protect the wafer edge in a later structuring step, for example by conventional lithography. Edge coating is made. Then, as shown in FIG. 1C, the first protective layer 10 on the front surface VS and the rear surface RS is removed in a place where the first and second masks M1 and M2 are open.

그 다음에 이어서, 도 1d에 따라, 제1 마스크(M1) 및 제2 마스크(M2) 그리고 에지 코팅(MR)이 제거되고, 형성될 공동의 후속적인 구조화를 위해 이용되는 제3 마스크(M3)가 후면(RS)에 제공된다.Then, in accordance with FIG. 1d, the first mask M1 and the second mask M2 and the edge coating MR are removed, and a third mask M3 used for the subsequent structuring of the cavity to be formed. Is provided on the rear (RS).

계속해서 도 1e를 참조하면, DRIE-에칭 공정에 의해서 제1 공동(K1a, K1b) 및 제2 공동(K2)이 후면(RS)으로부터 출발하여 중간 깊이(tO)까지 형성된다. 이 경우, 제3 마스크(M3)는 추후에 형성될 하강 영역(ST1, ST2)을 보호한다. 상기 제1 DRIE-에칭 단계에 이어서, 중간 깊이(tO)에 도달한 후에는 제3 마스크(M3)가 후면(RS)으로부터 제거된다.With continued reference to FIG. 1E, first cavities K1a and K1b and second cavities K2 are formed to an intermediate depth tO starting from the rear surface RS by a DRIE-etching process. In this case, the third mask M3 protects the descending regions ST1 and ST2 to be formed later. Following the first DRIE-etching step, after reaching the intermediate depth tO, the third mask M3 is removed from the rear surface RS.

도 1f에 따른 공정 단계에서는, 제2 DRIE-에칭 단계가 이루어지며, 이 경우에는 제1 공동(K1a, K1b) 및 제2 공동(K2)이 후면(RS)으로부터 출발하여 동시에 제1 깊이(t1)까지 형성되며, 그리고 이 경우에는 제2 깊이(t2)까지 후면(RS)에 대하여 하강된 하강 영역(ST1, ST2)이 동시에 형성되며, 이 경우 제1 깊이(t1)는 제2 깊이(t2)보다 깊다.In the process step according to Fig. 1f, a second DRIE-etching step is carried out, in which case the first cavities K1a, K1b and the second cavities K2 start from the rear surface RS and at the same time the first depth t1 ), and in this case, the descending regions ST1 and ST2 lowered with respect to the rear surface RS to the second depth t2 are simultaneously formed, in this case, the first depth t1 is the second depth t2 ) Deeper than

이어서, 도 1g에 따라, 제1 공동(K1a, K1b) 및 제2 공동(K2)을 갖는 후면(RS)에서 제2 보호 층(M4), 예를 들어 PECVD를 사용하여 증착된 실리콘 질화물 층(SiN)이 증착된다.Then, in accordance with FIG. 1G, a second protective layer M4 at the rear surface RS having the first cavities K1a, K1b and the second cavities K2, for example a silicon nitride layer deposited using PECVD ( SiN) is deposited.

그 다음에, 전면(VS)으로부터 출발하는 관통 개구(V)를 형성하기 위해 KOH를 사용한 전면 습식 에칭이 이루어지며, 이 경우에는 도 1h에 도시된 바와 같이, 보호 층(M4) 상에서 KOH 에칭이 중지된다.Then, full surface wet etching using KOH is performed to form the through opening V starting from the front surface VS, in this case, as shown in FIG. 1H, KOH etching is performed on the protective layer M4. Stopped.

마지막으로, 도 1i를 참조하면, 후면(RS)으로부터 보호 층(M4)이 제거되고, 인터포저 기판(1)의 나머지 부분으로부터 보호 층(10)이 제거되며, 이와 같은 상황은 인터포저 기판(1)의 최종 구조를 유도한다. 보호 층(M4)의 제거 후에는, 제2 공동(K2)이 더 이상 존재하지 않는다.Finally, referring to FIG. 1I, the protective layer M4 is removed from the rear surface RS, and the protective layer 10 is removed from the rest of the interposer substrate 1, and in such a situation, the interposer substrate ( Induce the final structure of 1). After removal of the protective layer M4, the second cavity K2 no longer exists.

기술된 제조 방법에 의해서는, 하강 영역(ST1, ST2) 및 제1 공동(K1a, K1b)을 임의의 디자인으로 구조화하는 것이 가능하며, 이 경우 선택되는 디자인은 추후에 그 아래에 놓이게 될 MEMS-장치의 구조에 의존한다.By the described manufacturing method, it is possible to structure the descending regions (ST1, ST2) and the first cavities (K1a, K1b) into an arbitrary design, in which case the selected design is a MEMS- It depends on the structure of the device.

제3 마스크(M3)의 제거 단계가 그 자리에 놓여있는 2개의 DRIE-에칭 단계들의 조합은, 제1 공동(K1a, K1b)이 하강 영역(ST1, ST2)의 제2 깊이(t2)보다 깊은 제1 깊이(t1)로 하강되는 것을 가능하게 한다.The combination of the two DRIE-etching steps in which the removal step of the third mask M3 is placed therein is that the first cavities K1a and K1b are deeper than the second depth t2 of the descending regions ST1 and ST2. It makes it possible to descend to the first depth t1.

도 2는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 인터포저 기판을 갖는 MEMS-장치의 개략적인 횡단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view of a MEMS-device with an interposer substrate according to a second embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 자신의 후면(RS)을 갖는 도 1i에 따른 인터포저 기판(1)은 MEMS-기판(SO) 상에 본딩되며, 이 기판은 제1 가동 구조(B1a, B1b) 및 제2 가동 구조(B2a, B2b) 그리고 마이크로 미러 장치(SP)를 구비한다. 제1 가동 구조(B1a, B1b) 및 제2 가동 구조(B2a, B2b)는, 구동부 및 마이크로 미러 장치(SP)의 서스펜션을 포함하고, 작동 중에는 MEMS-기판(SO)의 본딩 평면으로부터 외부로 인터포저 기판(1)의 방향으로 편향된다.As shown in Fig. 2, the interposer substrate 1 according to Fig. 1i having its own rear surface RS is bonded on the MEMS-substrate SO, which substrate is the first movable structure B1a, B1b And second movable structures B2a and B2b and a micro mirror device SP. The first movable structures B1a and B1b and the second movable structures B2a and B2b include a driving unit and a suspension of the micro-mirror device SP, and during operation, the MEMS-substrate SO is interposed from the bonding plane to the outside. It is deflected in the direction of the poser substrate 1.

이 경우, 배향은, 제1 가동 구조(B1a, B1b)가 제1 공동(K1a, K1b) 내로 이동할 수 있도록 그리고 하강 영역(ST1, ST2)이 제2 가동 구조(B2a, B2b)를 위한 정지 영역으로서 이용되도록 이루어진다.In this case, the orientation is such that the first movable structures B1a and B1b can move into the first cavities K1a and K1b, and the descending regions ST1 and ST2 are stationary regions for the second movable structures B2a and B2b. Is made to be used as

마이크로 미러 장치(SP)는 틸팅(tilting)에 의해서 관통 개구(V) 내부로 이동할 수 있으며, 이 경우 관통 개구(V)는 마이크로 미러 장치(SP)를 위한 광 출구 영역으로서 이용된다.The micromirror device SP can be moved into the through opening V by tilting, in which case the through opening V is used as a light exit area for the micromirror device SP.

인터포저 기판(1) 상에는, 윈도우 프레임(50) 및 윈도우 유리(100)를 구비하는 광학 윈도우 장치(50, 100)가 본딩된다.On the interposer substrate 1, the optical window devices 50 and 100 including the window frame 50 and the window glass 100 are bonded.

본 제2 실시예에서는 마이크로 미러 장치가 관통 개구(V) 내부로 그리고 제1 가동 구조(B1a, B1b)가 제1 공동(K1a, K1b) 내부로 이동할 수 있고, 하강 영역(ST1, ST2)이 제2 가동 구조(B2a, B2b)를 위한 정지 영역으로서 이용되기 때문에, 배열체는 자신의 두께와 관련하여, 공지된 캡핑 구조에 비해 더욱 공간 절약적이다.In this second embodiment, the micro-mirror device can move into the through opening V and the first movable structures B1a and B1b into the first cavities K1a and K1b, and the descending regions ST1 and ST2 are Since it is used as a stationary area for the second movable structures B2a and B2b, the arrangement is more space-saving compared to the known capping structures in terms of its thickness.

도 3은, 본 발명의 제3 실시예에 따른 인터포저 기판을 갖는 MEMS-장치의 개략적인 횡단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of a MEMS-device with an interposer substrate according to a third embodiment of the present invention.

제3 실시예에서, 인터포저 기판 내에는, 예를 들어 포토다이오드를 구비하는 정지 영역(ST1, ST2) 내부의 관통 개구(V) 영역에 광학 검출 장치(D1, D2)가 추가로 통합되어 있다. 제조는, 예를 들어 제2 DRIE-에칭 단계 후에 이루어질 수 있다. 또한, 후면(RS)의 하강되지 않은 영역에 광학 검출 장치(D1, D2)를 제공하는 것도 가능하며, 이 경우 상응하는 처리는 나머지 구조화 단계들 전에 실행될 수 있다. 평탄한 표면 상에서 구조화 전에 다이오드(D1, D2)를 제조하는 것은 공정 진행을 용이하게 하는데, 그 이유는 추후에 상응하는 보호 층이 제공될 필요가 없기 때문이다.In the third embodiment, the optical detection devices D1 and D2 are further integrated in the interposer substrate, for example, in the through opening V region inside the still regions ST1 and ST2 provided with photodiodes. . Manufacturing can, for example, take place after the second DRIE-etching step. It is also possible to provide optical detection devices D1 and D2 in the non-lowered area of the rear surface RS, in which case the corresponding processing can be carried out before the remaining structuring steps. Fabricating the diodes D1 and D2 prior to structuring on a flat surface facilitates the process, since a corresponding protective layer does not need to be provided later.

광학 검출 장치(D1, D2)는, 작동 중에 마이크로 미러 장치(SP)의 하나 이상의 운동 변수, 특히 편향을 검출하기 위해 이용된다. 이와 같은 현재의 빔 프로파일에 관한 정보는, 제어 회로를 위한 유용한 입력 신호를 전달할 수 있는 가능성을 제공한다. 특히, 마이크로 미러 장치(SP)의 최대 편향은 스캐닝 영역의 제어를 위해 중요하다.The optical detection devices D1, D2 are used to detect one or more motion parameters, in particular deflection, of the micro-mirror device SP during operation. This information about the current beam profile provides the possibility to deliver useful input signals for the control circuit. In particular, the maximum deflection of the micro-mirror device SP is important for controlling the scanning area.

본 발명이 바람직한 실시예들을 참조하여 기술되었지만, 본 발명은 이들 실시예들에 한정되지 않는다. 특히, 언급된 재료 및 토폴로지는 단지 예에 불과하며, 설명된 예들에 한정되지 않는다.Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to these embodiments. In particular, the materials and topologies mentioned are merely examples and are not limited to the examples described.

전술된 실시예들이 마이크로 미러 장치를 갖는 MEMS-장치를 참조하여 설명되었지만, 인터포저 기판은, 예컨대 가속도 센서용의, 또는 하나 또는 복수의 회전 자유도를 갖는 가속도 센서 혹은 회전 속도 센서용의 z-로커(rocker)와 같은, 이동 가능한 구조가 MEMS-기판 평면으로부터 외부로 기울어지는 다른 마이크로 기계식 액추에이터 및 센서를 위해서도 당연히 사용될 수 있다.Although the above-described embodiments have been described with reference to a MEMS-device with a micro-mirror device, the interposer substrate is, for example, a z-rocker for an acceleration sensor, or an acceleration sensor with one or more degrees of freedom of rotation or a rotation speed sensor. Movable structures, such as rocker, can of course be used for other micromechanical actuators and sensors that tilt outward from the MEMS-substrate plane.

Claims (12)

전면(VS) 및 후면(RS);
후면(RS)으로부터 출발하여 제1 깊이(t1)까지 연장되는 공동(K1a, K1b);
관통 개구(V); 및
공동(K1a, K1b)과 관통 개구(V) 사이에 배열되어 있고 후면(RS)으로부터 출발하여 제2 깊이(t2)까지 후면(RS)에 대하여 하강된 하강 영역(ST1, ST2);을 가지는 인터포저 기판(1)이며,
제1 깊이(t1)는 제2 깊이(t2)보다 깊은, 인터포저 기판.Front (VS) and rear (RS);
Cavities K1a and K1b extending from the rear surface RS to a first depth t1;
Through opening (V); And
An inter having a descending area (ST1, ST2) arranged between the cavities K1a, K1b and the through opening V and lowered with respect to the rear surface RS from the rear surface RS to a second depth t2. It is a poser substrate 1,
The first depth (t1) is deeper than the second depth (t2), the interposer substrate. 제1항에 있어서, 하강 영역(SS1, ST2)은 공동(K1a, K1b)과 관통 개구(V) 사이에 연속적인 전이 영역을 형성하는, 인터포저 기판.The interposer substrate according to claim 1, wherein the descending regions SS1 and ST2 form a continuous transition region between the cavities K1a and K1b and the through opening V. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 깊이(t1)까지 연장되는 복수의 공동들(K1a, K1b)이 제공되어 있는, 인터포저 기판.The interposer substrate according to claim 1 or 2, wherein a plurality of cavities (K1a, K1b) extending to a first depth (t1) are provided. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 공동(K1a, K1b)과 관통 개구(V) 사이에는, 후면(RS)으로부터 출발하여 제2 깊이(t2)까지 후면(RS)에 대하여 하강된 복수의 하강 영역들(ST1, ST2)이 배열되어 있는, 인터포저 기판.According to any one of claims 1 to 3, between the cavity (K1a, K1b) and the through opening (V), descending from the rear surface (RS) to the second depth (t2) with respect to the rear surface (RS). An interposer substrate in which a plurality of descending regions ST1 and ST2 are arranged. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 인터포저 기판(1)을 갖는, MEMS-장치로서, 상기 MEMS-장치는,
제1 가동 구조(B1a, B1b) 및 제2 가동 구조(B2a, B2b)를 구비하는 MEMS-기판(S0)을 구비하며,
인터포저 기판(1)은, 제1 가동 구조(B1a, B1b)가 제1 공동(K1a, K1b) 내로 이동할 수 있도록 그리고 하강 영역(ST1, ST2)이 제2 가동 구조(B2a, B2b)를 위한 정지 영역으로서 이용되도록, MEMS-기판(S0) 상에 본딩되어 있는, MEMS-장치.A MEMS-device, having an interposer substrate (1) according to any one of claims 1 to 4, wherein the MEMS-device comprises:
A MEMS-substrate S0 having first movable structures B1a and B1b and second movable structures B2a and B2b is provided,
The interposer substrate 1 is configured so that the first movable structures B1a and B1b can move into the first cavities K1a and K1b, and the lowering regions ST1 and ST2 are for the second movable structures B2a and B2b. The MEMS-device, bonded on the MEMS-substrate SO, to be used as a still area. 제5항에 있어서, MEMS-기판(S0)은 관통 개구(V) 내로 이동할 수 있는 이동 가능한 마이크로 미러 장치(SP)를 구비하며, 관통 개구(V)는 마이크로 미러 장치(SP)의 광 출구 영역으로서 이용되는, MEMS-장치.The method of claim 5, wherein the MEMS-substrate (S0) has a movable micro-mirror device (SP) that can move into the through opening (V), and the through opening (V) is a light exit area of the micro-mirror device (SP). As used as, MEMS-device. 제6항에 있어서, 제1 가동 구조(B1a, B1b) 및 제2 가동 구조(B2a, B2b)는 마이크로 미러 장치(SP)를 위한 구동 요소를 포함하는, MEMS-장치.7. The MEMS-device according to claim 6, wherein the first movable structure (B1a, B1b) and the second movable structure (B2a, B2b) comprise drive elements for the micro-mirror device (SP). 제6항 또는 제7항에 있어서, 인터포저 기판(1) 상에는 광학 윈도우 장치(50, 100)가 본딩되어 있는, MEMS-장치.8. MEMS-device according to claim 6 or 7, wherein an optical window device (50, 100) is bonded on the interposer substrate (1). 제6항, 제7항 또는 제8항에 있어서, 인터포저 기판(1) 내에는, 마이크로 미러 장치(SP)의 하나 이상의 운동 변수, 특히 편향을 검출하기 위한 광학 검출 장치(D1, D2)가 통합되어 있는, MEMS-장치.The method according to claim 6, 7 or 8, wherein in the interposer substrate (1) at least one motion parameter of the micromirror device (SP), in particular an optical detection device (D1, D2) for detecting deflection Integrated, MEMS-device. 인터포저 기판(1)을 위한 제조 방법이며, 상기 방법은,
전면(VS) 및 후면(RS)을 갖는 구조화되지 않은 인터포저 기판(1)을 제공하는 단계;
후면(RS)으로부터 출발하여 제1 깊이(t1)까지 연장되는 제1 공동(K1a, K1b)을 형성하는 단계;
후면(RS)으로부터 출발하여 제1 깊이(t1)까지 연장되는 제2 공동(K2)을 형성하는 단계;
제1 공동(K1a, K1b)과 제2 공동(K2) 사이에 배열되어 있고 후면(RS)으로부터 출발하여 제2 깊이(t2)까지 후면(RS)에 대하여 하강된 하강 영역(ST1, ST2)을 형성하는 단계;를 포함하고,
이 경우 제1 깊이(t1)는 제2 깊이(t2)보다 깊으며,
상기 방법은, 제2 공동(K2) 위에 있는 인터포저 기판(1)의 영역을 제거함으로써, 전면(VS)으로부터 출발하는 관통 개구(V)를 형성하는 단계;를 포함하는, 인터포저 기판을 위한 제조 방법.It is a manufacturing method for the interposer substrate (1), the method,
Providing an unstructured interposer substrate 1 having a front surface VS and a rear surface RS;
Forming first cavities K1a and K1b extending from the rear surface RS to a first depth t1;
Forming a second cavity K2 extending from the rear surface RS to a first depth t1;
The descending regions ST1 and ST2 are arranged between the first cavities K1a and K1b and the second cavities K2 and lowered relative to the rear surface RS from the rear surface RS to a second depth t2. It includes;
In this case, the first depth t1 is deeper than the second depth t2,
The method comprises the steps of forming a through opening (V) starting from the front surface (VS) by removing an area of the interposer substrate (1) over the second cavity (K2); for an interposer substrate comprising: Manufacturing method. 제10항에 있어서, 제1 공동(K1a, K1b) 및 제2 공동(K2)은 제1 에칭 단계에서는 후면(RS)으로부터 출발하여 동시에 중간 깊이(t0)까지 형성되고, 이 경우, 추후에 형성될 하강 영역(ST1, ST2)에 상응하는 후면(RS)의 영역이 마킹되어 있으며, 제1 공동(K1a, K1b) 및 제2 공동(K2)은 제2 에칭 단계에서는 후면(RS)으로부터 출발하여 동시에 제1 깊이(t1)까지 형성되고, 이와 동시에 하강 영역(ST1, ST2)이 형성되는, 인터포저 기판을 위한 제조 방법.The method of claim 10, wherein the first cavity (K1a, K1b) and the second cavity (K2) are simultaneously formed to an intermediate depth (t0) starting from the rear surface (RS) in the first etching step, in this case, formed later. The area of the rear surface RS corresponding to the falling areas ST1 and ST2 to be used is marked, and the first cavity K1a, K1b and the second cavity K2 start from the rear surface RS in the second etching step. At the same time, the first depth (t1) is formed, and at the same time, the descending regions (ST1, ST2) are formed, the manufacturing method for an interposer substrate. 제10항 또는 제11항에 있어서, 제1 공동(K1a, K1b) 및 제2 공동(K2) 및 하강 영역(ST1, ST2)의 형성 후에는, 관통 개구(V)가 형성되기 전에, 후면(RS)에서 보호 층(M4)이 증착되는, 인터포저 기판을 위한 제조 방법.The rear surface according to claim 10 or 11, wherein after the formation of the first cavity (K1a, K1b) and the second cavity (K2) and the descending regions (ST1, ST2), before the through opening (V) is formed, the rear surface ( RS) in which a protective layer (M4) is deposited, a manufacturing method for an interposer substrate.
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